(57)【要約】【課題】アルミ箔を使用した紙容器であっても針状電極を紙容器に刺して簡単にピンホール検査をすることのできるピンホール検査装置を提供する。【解決手段】本発明のピンホール検査装置１は、針状電極３の検査針２１の先端部以外の部分を絶縁体２２で覆ったので、アルミ箔を使用した紙容器であっても針状電極３を刺し込んで検査が行えるようにしている。また、検査針２１を筒状にして内容物を抜き取って空気を注入するようにして検査針２１で開けられた穴の周囲のアルミ箔と紙容器の内容物とが接触することを防止している。さらに、電解液侵入防止室２５を設けて検査針２１で開けられた穴の周囲に電解液が侵入することを防止している。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内容物の満たされた検査対象の導電性層を含む積層体からなる紙容器を導電性液体に浸し、前記紙容器の内容物と前記導電性液体とに電極を介して通電することによってピンホールの有無を検知するピンホール検査装置であって、
前記内容物用電極は前記紙容器を貫通可能な針状電極であり、前記針状電極の先端部以外は絶縁体で覆われていることを特徴とするピンホール検査装置。
【請求項２】
前記針状電極は筒状の構造をしており、
前記針状電極が前記紙容器に刺し込まれると、前記針状電極を介して前記内容物の一部を吸引して抜き取る内容物抜取手段と、
前記内容物抜取手段によって前記内容物の一部が抜き取られると、前記針状電極を介して前記紙容器に気体を注入する気体注入手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のピンホール検査装置。
【請求項３】
前記針状電極には、前記紙容器に前記針状電極を刺し込んだ部分への前記導電性液体の侵入を防ぐ導電性液体侵入防止手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のピンホール検査装置。
【請求項４】
前記導電性液体侵入防止手段は、前記紙容器に前記針状電極を刺し込んだ部分を覆った導電性液体侵入防止室であって、
前記導電性液体侵入防止室と前記紙容器とが接する部分を密着させるための第１の吸盤と、
前記針状電極が前記紙容器に差し込まれた部分を密着させるための第２の吸盤と、
前記導電性液体侵入防止室から空気を抜いて負圧を付与する負圧付与手段とを備えることを特徴とする請求項１、２または３のいずれかに記載のピンホール検査装置。
【請求項５】
内容物の満たされた検査対象の導電性層を含む積層体からなる紙容器を導電性液体に浸し、前記紙容器の内容物と前記導電性液体とに電極を介して通電することによってピンホールの有無を検知するピンホール検査方法であって、
前記内容物用電極は前記紙容器を貫通可能で、先端部以外が絶縁体で覆われている針状電極であり、この針状電極を前記紙容器に刺し込み、もう一方の電極を導電性液体に差し込んで通電することを特徴とするピンホール検査方法。
【請求項６】
前記針状電極は筒状の構造をしており、
前記針状電極が前記紙容器に刺し込まれると、前記針状電極を介して前記内容物の一部を吸引して抜き取る内容物抜取工程と、
前記内容物抜取工程によって前記内容物の一部が抜き取られると、前記針状電極を介して前記紙容器に気体を注入する気体注入工程と
をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のピンホール検査方法。
【請求項７】
前記針状電極を前記紙容器に刺し込んだ部分への前記導電性液体の侵入を防止する導電性液体侵入防止工程をさらに含み、
前記導電性液体侵入防止工程は、前記紙容器に前記針状電極を刺し込んだ部分を覆うように設けられた導電性液体侵入防止室内の空気を抜いて負圧を付与し、
前記導電性液体侵入防止室と前記紙容器とが接する部分に設けられた第１の吸盤を密着させ、
前記針状電極が前記紙容器に刺し込まれた部分に設けられた第２の吸盤を密着させることを特徴とする請求項５または６のいずれかに記載のピンホール検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、牛乳や清涼飲料等に利用されている紙容器に発生したピンホールを検知するためのピンホール検査装置及びピンホール検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、牛乳や清涼飲料等の液体食品が充填された紙容器を製造する場合、包材の所定箇所をヒートシール、超音波シール等の手法によってシールし、これにより紙容器が形成されるようになっている。包材は、ポリエチレン外層、紙層、バリア性が要求される場合、アルミ箔などのバリア層およびポリエチレン内層の積層体からなる。
【０００３】
そこで、従来から紙容器に発生したピンホールを検知するためのピンホール検査が行われてきた。ここで、従来のピンホール検査について説明する。従来のピンホール検査では、まず成形された紙容器を半分に切断して内容物を排出し、その中に食塩水等の電解液を満たす。そして、電解液の入った水槽を別に用意し、この中に電解液の満たされている紙容器を浸す。そして、コンダクトメータの一方の電極を水槽に、もう一方の電極を紙容器内に入れてコンダクトメータの針の動きをチェックし、針が動く場合にはピンホールが発生しているとしてピンホールを検知していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来のピンホール検査では、紙容器の切断や内容物の排出、電解液の注入、コンダクトメータによる測定などの手間がかかるために、自動化が困難であるとともに、検査時間が長くかかってしまうという問題点があった。
【０００５】
さらに、従来のピンホール検査では、図６（ａ）に示すように紙容器内部のすべてに電解液を満たすことができないので、紙容器のすべての領域に対してピンホール検査を行うことができないという問題点もあった。とくに、図６（ｂ）に示すようにピンホールが発生する可能性の高い縦シール部を検査できないことは大きな問題であった。
【０００６】
また、アルミ箔（導電性層）を使用していない紙容器、例えば屋根型容器では内容物のジュース、茶、牛乳、ミネラル水などは僅かながら導電性があるので、検査針を直接紙容器に刺し、電解液槽に浸してピンホール検査を行ってきた。アセプティック容器のようにアルミ箔を使用した紙容器では検査針とアルミ箔との間の導通が問題となり、検査針によるピンホール検査を行うことはできないという問題点があった。
【０００７】
この発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、注射針のような構造にした検査針を紙容器に刺してピンホール検査を行うことにより、測定の手間がかからずに容易に自動化することができるとともに、検査時間を短縮することのできるピンホール検査装置及びピンホール検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、内容物の満たされた検査対象の導電性層を含む積層体からなる紙容器を導電性液体に浸し、前記紙容器の内容物と前記導電性液体とに電極を介して通電することによってピンホールの有無を検知するピンホール検査装置であって、前記内容物用電極は、前記紙容器を貫通可能な針状電極であり、前記針状電極の先端部以外は絶縁体で覆われていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記針状電極は筒状の構造をしており、前記針状電極が前記紙容器に刺し込まれると、前記針状電極を介して前記内容物の一部を吸引して抜き取る内容物抜取手段と、前記内容物抜取手段によって前記内容物の一部が抜き取られると、前記針状電極を介して前記紙容器に気体を注入する気体注入手段とをさらに備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記針状電極には、前記紙容器に前記針状電極を刺し込んだ部分への前記導電性液体の侵入を防ぐ導電性液体侵入防止手段をさらに備えていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、前記導電性液体侵入防止手段は、前記紙容器に前記針状電極を刺し込んだ部分を覆った導電性液体侵入防止室であって、前記導電性液体侵入防止室と前記紙容器とが接する部分を密着させるための第１の吸盤と、前記針状電極が前記紙容器に差し込まれた部分を密着させるための第２の吸盤と、前記導電性液体侵入防止室から空気を抜いて負圧を付与する負圧付与手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、内容物の満たされた検査対象の導電性層を含む積層体からなる紙容器を導電性液体に浸し、前記紙容器の内容物と前記導電性液体とに電極を介して通電することによってピンホールの有無を検知するピンホール検査方法であって、前記内容物用電極は前記紙容器を貫通可能で、先端部以外が絶縁体で覆われている針状電極であり、この針状電極を前記紙容器に刺し込み、もう一方の電極を導電性液体に差し込んで通電することを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、前記針状電極は筒状の構造をしており、前記針状電極が前記紙容器に刺し込まれると、前記針状電極を介して前記内容物の一部を吸引して抜き取る内容物抜取工程と、前記内容物抜取工程によって前記内容物の一部が抜き取られると、前記針状電極を介して前記紙容器に気体を注入する気体注入工程とをさらに含むことを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、前記針状電極を前記紙容器に刺し込んだ部分への前記導電性液体の侵入を防止する導電性液体侵入防止工程をさらに含み、前記導電性液体侵入防止工程は、前記紙容器に前記針状電極を刺し込んだ部分を覆うように設けられた導電性液体侵入防止室内の空気を抜いて負圧を付与し、前記導電性液体侵入防止室と前記紙容器とが接する部分に設けられた第１の吸盤を密着させ、前記針状電極が前記紙容器に刺し込まれた部分に設けられた第２の吸盤を密着させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、針状電極の先端部以外を絶縁体で覆ったので、検査対象の紙容器がアルミ箔などの導電性層を使用したものであっても、電極と導電性層とが短絡することなく、針状電極を刺してピンホール検査を行うことができ、これによって手間のかかる工程を行うことなく、簡単にピンホール検査を行うことができる。
【００１６】
請求項２の発明によれば、紙容器の内容物を抜き取って空気を注入するので、紙容器の内側には注入された空気の圧力による空気層ができ、針状電極で開けられた穴の周囲のアルミ箔などの導電性層と紙容器の内容物とが接触することを防ぐことができる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、導電性液体侵入防止手段を設けたので、紙容器に針状電極を刺し込んだ部分への導電性液体の侵入を防ぐことができ、これによって紙容器を導電性液体の中により深く浸すことができ、検査することのできない紙容器の領域を無くすことができる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、導電性液体侵入防止室を設けて室内を負圧にするので、第１及び第２の吸盤を密着させることができ、これによって針状電極により開けられた穴の周囲から内容物や気体が漏れないようにすることができる。さらに、導電性液体侵入防止室によって室内に導電性液体が侵入することを防止しているので、針状電極に導電性液体が付着することを防ぐことができ、これによって紙容器を導電性液体の中により深く浸すことができ、検査することのできない紙容器の領域を無くすことができる。
【００１９】
請求項５の発明によれば、針状電極の先端部以外を絶縁体で覆ったので、検査対象の紙容器がアルミ箔などの導電性層を使用したものであっても、電極と導電性層とが短絡することなく、針状電極を刺してピンホール検査を行うことができ、これによって手間のかかる工程を行うことなく、簡単にピンホール検査を行うことができる。
【００２０】
請求項６の発明によれば、紙容器の内容物を抜き取って空気を注入するので、紙容器の内側には注入された空気の圧力による空気層ができ、針状電極で開けられた穴の周囲のアルミ箔などと紙容器の内容物とが接触することを防ぐことができる。
【００２１】
請求項７の発明によれば、導電性液体侵入防止室を設けて室内を負圧にするので、第１及び第２の吸盤を密着させることができ、これによって針状電極により開けられた穴の周囲から内容物や気体が漏れないようにすることができる。さらに、導電性液体侵入防止室によって室内に導電性液体が侵入することを防止しているので、針状電極に導電性液体が付着することを防ぐことができ、これによって紙容器を導電性液体の中により深く浸すことができ、検査することのできない紙容器の領域を無くすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るピンホール検査装置の構成を示す図である。同図に示すように、本実施形態のピンホール検査装置１は、電極に通電してピンホールの有無を検知する検査装置本体２と、検査対象となる紙容器に刺し込まれて内容物に通電する針状電極３と、検査対象の紙容器を浸した導電性液の電解液に挿し込まれる電極４とから構成されている。本発明における導電性液には、電解溶液の他、液体性電解質、導電性流動ポリマーなどがある。
【００２３】
ここで、検査装置本体２は、コンダクトメータや電流計、メガテスターなどの通常の検査装置によって構成することができる。
【００２４】
次に、針状電極３の構成を図２に基づいて説明する。図２は針状電極３の拡大断面図である。同図に示すように、針状電極３は、検査対象となる紙容器を貫通可能な検査針２１を備えており、この検査針２１の先端部以外は絶縁体２２で覆われている。この絶縁体２２は検査針２１を紙容器に刺したときに低摩擦となるようなテフロン（登録商標）等によって構成されている。また、検査針２１は注射針のように筒状の構造をしている。
【００２５】
ここで、針状電極３は、検査針２１が紙容器に刺し込まれると検査針２１を介して内容物の一部を吸引して抜き取る内容物抜取部（内容物抜取手段）２３と、この内容物抜取部２３によって内容物の一部が抜き取られると検査針２１を介して紙容器に気体を注入する気体注入部（気体注入手段）２４とを備えている。
【００２６】
さらに、針状電極３は、検査針２１が紙容器に刺し込まれた部分への電解液の侵入を防ぐための電解液侵入防止室（電解液侵入防止手段）２５をさらに備えており、この電解液侵入防止室２５は、検査針２１が紙容器に刺し込まれた部分を覆って空間を作り、電解液の侵入を防いでいる。
【００２７】
そして、この電解液侵入防止室２５と紙容器とが接する部分には密着させるための第１の吸盤２６が設けられ、検査針２１が紙容器に刺し込まれた部分には密着させるための第２の吸盤２７が設けられている。この第１、第２の吸盤２６，２７はシリコンゴムなどによって形成されている。
【００２８】
さらに、針状電極３は、電解液侵入防止室２５の負圧付与穴２８から空気を抜いて電解液侵入防止室２５を負圧にする負圧付与部（負圧付与手段）２９をさらに備えている。
【００２９】
次に、本実施形態に係るピンホール検査装置１によるピンホール検査方法を図３のフローチャートに基づいて説明する。同図に示すように、本実施形態のピンホール検査方法では、まず検査対象となる紙容器を電解液の満たされた容器に浸す（Ｓ３０１）。この電解液としては１％程度の塩化ナトリウム溶液を使用する。この発明で用いられる電解液には、Ｎａｃｌの他、Ｋｃｌ，Ｎａ2ＳＯ4などの無機塩、有機塩などの溶液がある。溶媒には、水、アルコール、ケトン、アミンなどの有機溶媒がある。
【００３０】
そして、電解液に浸された紙容器に図４に示すように針状電極３を刺し込む（Ｓ３０２）。このとき、針状電極３の検査針２１は、先端部以外が絶縁体２２で覆われているので、検査対象の紙容器がアルミ箔を使用したものであっても、針状電極を刺してピンホール検査を行うことができる。
【００３１】
この発明における導電性層は、容器を形成する積層包材の一層であって、例えば、スチール層、アルミ箔、アルミ蒸着層などの金属層などを含む。
【００３２】
次に、図５に示すように、負圧付与穴２８から空気を抜いて電解液侵入防止室２５内を負圧にして（Ｓ３０３）第１、第２の吸盤２６、２７を密着させ、検査針２１によって紙容器に開けられた穴の周囲から内容物や気体が漏れないようにする。また、第１、第２の吸盤２６、２７を密着させることにより、電解液が電解液侵入防止室２５内に侵入することを防ぐことができ、検査針２１に電解液が付着することを防止することができる。したがって、紙容器を電解液の中により深く浸すことができ、検査することのできない紙容器の領域を無くすことができる。
【００３３】
そして、検査針２１によって紙容器の変形が許容される範囲内で紙容器の内容物を抜き取り（Ｓ３０４）、続いて検査針２１から紙容器の変形が許容される範囲内で空気を注入する（Ｓ３０５）。これにより、紙容器の内側には注入された空気の圧力により空気層ができ、検査針２１で開けられた穴の周囲のアルミ箔と紙容器の内容物とが接触することを防ぐことができる。
【００３４】
こうして針状電極３が検査対象となる紙容器に刺し込まれて準備が整ったら、もう一方の電極４を電解液に挿し込んで（Ｓ３０６）通電し（Ｓ３０７）、電流が流れるか否かによってピンホールの有無を検知して本実施形態のピンホール検査装置によるピンホールの検査を終了する。
【００３５】
上述したように、本実施形態に係るピンホール検査装置１によるピンホールの検査方法では、針状電極３の検査針２１の先端部以外が絶縁体２２で覆われているので、検査対象の紙容器がアルミ箔などの導電性層を使用したものであっても、針状電極３を刺してピンホール検査を行うことができる。
【００３６】
また、本実施形態に係るピンホール検査装置１では、検査針２１を筒状にして内容物を抜き取り、さらに空気を注入するので、紙容器の内側には注入された空気の圧力による空気層ができ、検査針２１で開けられた穴の周囲のアルミ箔などと紙容器の内容物とが接触することを防ぐことができる。
【００３７】
さらに、本実施形態に係るピンホール検査装置１では、負圧付与穴２８から空気を抜いて電解液侵入防止室２５内を負圧にして第１、第２の吸盤２６、２７を密着させるので、検査針２１によって開けられた穴の周囲から内容物や気体が漏れないようにすることができる。また、第１、第２の吸盤２６、２７を密着させたことにより、電解液が電解液侵入防止室２５内に侵入することを防ぐことができ、検査針２１に電解液が付着することを防止することもできる。したがって、紙容器を電解液の中により深く浸すことができ、検査することのできない紙容器の領域を無くすことができる。
【００３８】
以上、本発明のピンホール検査装置について、図示した実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
紙容器におけるピンホールの有無を検査するピンホール検査装置であって、アルミ箔を使用した紙容器であっても針状電極を紙容器に刺して検査できるようにして、簡単にピンホール検査を行えるようにするための技術として極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態に係るピンホール検査装置を示す図である。
【図２】本発明のピンホール検査装置における針状電極の断面図である。
【図３】本発明のピンホール検査装置によるピンホール検査方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明のピンホール検査装置によるピンホール検査方法を説明するための図である。
【図５】本発明のピンホール検査装置によるピンホール検査方法を説明するための図である。
【図６】従来のピンホール検査方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  ピンホール検査装置
２  検査装置本体
３  針状電極
４  電極
２１  検査針
２２  絶縁体
２３  内容物抜取部（内容物抜取手段）
２４  気体注入部（気体注入手段）
２５  電解液侵入防止室（電解液侵入防止手段）
２６  第１の吸盤
２７  第２の吸盤
２８  負圧付与穴
２９  負圧付与部（負圧付与手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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